JP2004056454A - フリップフロップとシフトレジスタ及びその動作方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レイアウト面積の小さいフリップフロップとシフトレジスタの提供。
【解決手段】データ入力端子が第1のスイッチ素子の片方の端子に入力し、第1のスイッチ素子のもう片方の端子が第1のインバーター素子の入力端子に入力する。さらに、第1のインバーター素子の出力が、第2のスイッチ素子の片方の端子に入力し、第2のスイッチ素子のもう片方の端子が第2のインバーター素子の入力端子に入力し、第2のインバーター素子の出力がデータ出力端子となる。
【選択図】 図1
【解決手段】データ入力端子が第1のスイッチ素子の片方の端子に入力し、第1のスイッチ素子のもう片方の端子が第1のインバーター素子の入力端子に入力する。さらに、第1のインバーター素子の出力が、第2のスイッチ素子の片方の端子に入力し、第2のスイッチ素子のもう片方の端子が第2のインバーター素子の入力端子に入力し、第2のインバーター素子の出力がデータ出力端子となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、IC全般に使用されるフリップフロップと複数のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のフリップフロップの1例を図5に示す。
【0003】
このフリップフロップは、スイッチ素子であるトランスミッションゲートとインバーターとラッチ素子からなる。通常待機状態においては、S端子をハイ状態、SX端子をロー状態にすることによって、M端子がハイ状態、QX端子がロー状態に固定されている。
【0004】
このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタを図6に示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この様なフリッピフロップは、素子数が多いという問題がある。
また、このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタは、S端子とSX端子の信号線が必要であるので、C、CXを含めて4本の信号線が必要である。
したがって、レイアウト面積が大きいという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
従来のこのような問題点を解決するために、本発明は、データ入力端子が第1のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第1のスイッチ素子のもう片方の端子が第1のインバーター素子に入力し、前記第1のインバーター素子の出力が、第2のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第2のスイッチ素子のもう片方の端子が第2のインバーター素子に入力し、前記第2のインバーター素子の出力がデータ出力端子となることを特徴とするフリップフロップとした。
【0007】
本発明のフリップフロップは、前記第1のインバーター素子の出力が、第1のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第1のMOSトランジスタのドレインが、前記第1のインバーター素子の入力端子に入力し、前記第2のインバーター素子の出力が、第2のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第2のMOSトランジスタのドレインが、前記第2のインバーター素子の入力端子に入力することを特徴とする。
【0008】
本発明のフリップフロップは、前記第1のスイッチ素子は第1のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第1のNMOSトランジスタのゲートには、第1の制御信号(CX)が入力し、前記第2のスイッチ素子は第2のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第2のNMOSトランジスタのゲートには、第2の制御信号(C)が入力することを特徴とする請求項1又は2に記載のフリップフロップ。
【0009】
本発明のフリップフロップの動作方法は、待機状態において、前記第1の制御信号(CX)と前記第2の制御信号(C)が共にHIGH状態であることを特徴とする。
【0010】
本発明のシフトレジスタは、第1の制御信号(CX)を伝送する第1の共通信号線と、第2の制御信号(C)を伝送する第2の共通信号線によって、前記フリップフロップを接続して構成されることを特徴とする。
このフリップフロップによれば、待機状態に固定するためのトランジスタが不要であるので、レイアウト面積を小さくできる。また、このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタにおいては、待機状態にするための、共通信号線が不要であるのでレイアウト面積を小さくできる。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】
【実施例】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
【0013】
図1は、本発明のフリップフロップの回路図である。
このフリップフロップは第1のスイッチ素子であるNMOSトランジスタ1、第1のインバーター2、第2のスイッチ素子であるNMOSトランジスタ3、第2のインバーター4、ラッチ素子であるトランジスタ5,6からなる。このフリップフロップは、2個のスイッチ素子と2個のインバータと2個のトランジスタから構成されるので、少ない素子数で構成することができる。また、ラッチ素子5,6はM端子、QX端子の電位が安定であれば無くてもよい。
【0014】
このフリップフロップのスイッチ素子1,3のゲート入力の信号CX、Cを作る回路の一例を図2に示す。この回路はRXがローのとき、常にC、CXはハイになる。
【0015】
図3に、図1と図2の回路の動作を示すタイミング図を示す。
【0016】
RXがローのときは、C、CXはハイであり、スイッチ素子1,3がオン状態であり、フリップフロップ内の全ての電位が固定される。Dがローならば、MとQがローに、MXとQXがハイに固定される。 Dがハイならば、MとQがハイに、MXとQXがローに固定される。すなわち、不定電位がないため、確実な待機状態が得られる。RXがハイになると、CはCLKの反転、CXはCLKと同位相のパルスとなり、データの転送が可能になる。
【0017】
図4は、本発明のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタの回路図である。このシフトレジスタは図1のフリップフロップからなり、図2の回路でC、CXを供給するので、待機状態では、全てのQ出力がロー状態、またはハイ状態に固定される。
【0018】
このシフトレジスタの共通信号線はC、CXのみであり、待機状態にするための共通信号線は不要である。すなわち、このシフトレジスタを構成する、共通線は、電源ラインとC、CXの2本のラインのみであるので、レイアウト面積を小さくできる。
【0019】
以上の説明で、第1のスイッチ素子または第2のスイッチ素子はトランスミッションゲートでもよいし、PMOSトランジスタでもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフリップフロップは、待機状態に固定するためのトランジスタが不要であるので、レイアウト面積を小さくできる。また、本発明のシフトレジスタにおいては、待機状態にするための共通信号線が不要であるのでレイアウト面積を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフリップフロップの回路図である。
【図2】本発明のフリップフロップに供給する信号CX、Cを作る回路図の一例である。
【図3】本発明のフリップフロップの動作を示すタイミング図である。
【図4】本発明のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタの回路図である。
【図5】従来のフリップフロップの回路図である。
【図6】従来のシフトレジスタの回路図である。
【符号の説明】
1 NMOSトランジスタ
2 第1のインバーター
3 NMOSトランジスタ
4 第2のインバーター
5 ラッチ素子
6 ラッチ素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、IC全般に使用されるフリップフロップと複数のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のフリップフロップの1例を図5に示す。
【0003】
このフリップフロップは、スイッチ素子であるトランスミッションゲートとインバーターとラッチ素子からなる。通常待機状態においては、S端子をハイ状態、SX端子をロー状態にすることによって、M端子がハイ状態、QX端子がロー状態に固定されている。
【0004】
このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタを図6に示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この様なフリッピフロップは、素子数が多いという問題がある。
また、このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタは、S端子とSX端子の信号線が必要であるので、C、CXを含めて4本の信号線が必要である。
したがって、レイアウト面積が大きいという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
従来のこのような問題点を解決するために、本発明は、データ入力端子が第1のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第1のスイッチ素子のもう片方の端子が第1のインバーター素子に入力し、前記第1のインバーター素子の出力が、第2のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第2のスイッチ素子のもう片方の端子が第2のインバーター素子に入力し、前記第2のインバーター素子の出力がデータ出力端子となることを特徴とするフリップフロップとした。
【0007】
本発明のフリップフロップは、前記第1のインバーター素子の出力が、第1のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第1のMOSトランジスタのドレインが、前記第1のインバーター素子の入力端子に入力し、前記第2のインバーター素子の出力が、第2のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第2のMOSトランジスタのドレインが、前記第2のインバーター素子の入力端子に入力することを特徴とする。
【0008】
本発明のフリップフロップは、前記第1のスイッチ素子は第1のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第1のNMOSトランジスタのゲートには、第1の制御信号(CX)が入力し、前記第2のスイッチ素子は第2のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第2のNMOSトランジスタのゲートには、第2の制御信号(C)が入力することを特徴とする請求項1又は2に記載のフリップフロップ。
【0009】
本発明のフリップフロップの動作方法は、待機状態において、前記第1の制御信号(CX)と前記第2の制御信号(C)が共にHIGH状態であることを特徴とする。
【0010】
本発明のシフトレジスタは、第1の制御信号(CX)を伝送する第1の共通信号線と、第2の制御信号(C)を伝送する第2の共通信号線によって、前記フリップフロップを接続して構成されることを特徴とする。
このフリップフロップによれば、待機状態に固定するためのトランジスタが不要であるので、レイアウト面積を小さくできる。また、このフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタにおいては、待機状態にするための、共通信号線が不要であるのでレイアウト面積を小さくできる。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】
【実施例】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
【0013】
図1は、本発明のフリップフロップの回路図である。
このフリップフロップは第1のスイッチ素子であるNMOSトランジスタ1、第1のインバーター2、第2のスイッチ素子であるNMOSトランジスタ3、第2のインバーター4、ラッチ素子であるトランジスタ5,6からなる。このフリップフロップは、2個のスイッチ素子と2個のインバータと2個のトランジスタから構成されるので、少ない素子数で構成することができる。また、ラッチ素子5,6はM端子、QX端子の電位が安定であれば無くてもよい。
【0014】
このフリップフロップのスイッチ素子1,3のゲート入力の信号CX、Cを作る回路の一例を図2に示す。この回路はRXがローのとき、常にC、CXはハイになる。
【0015】
図3に、図1と図2の回路の動作を示すタイミング図を示す。
【0016】
RXがローのときは、C、CXはハイであり、スイッチ素子1,3がオン状態であり、フリップフロップ内の全ての電位が固定される。Dがローならば、MとQがローに、MXとQXがハイに固定される。 Dがハイならば、MとQがハイに、MXとQXがローに固定される。すなわち、不定電位がないため、確実な待機状態が得られる。RXがハイになると、CはCLKの反転、CXはCLKと同位相のパルスとなり、データの転送が可能になる。
【0017】
図4は、本発明のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタの回路図である。このシフトレジスタは図1のフリップフロップからなり、図2の回路でC、CXを供給するので、待機状態では、全てのQ出力がロー状態、またはハイ状態に固定される。
【0018】
このシフトレジスタの共通信号線はC、CXのみであり、待機状態にするための共通信号線は不要である。すなわち、このシフトレジスタを構成する、共通線は、電源ラインとC、CXの2本のラインのみであるので、レイアウト面積を小さくできる。
【0019】
以上の説明で、第1のスイッチ素子または第2のスイッチ素子はトランスミッションゲートでもよいし、PMOSトランジスタでもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフリップフロップは、待機状態に固定するためのトランジスタが不要であるので、レイアウト面積を小さくできる。また、本発明のシフトレジスタにおいては、待機状態にするための共通信号線が不要であるのでレイアウト面積を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフリップフロップの回路図である。
【図2】本発明のフリップフロップに供給する信号CX、Cを作る回路図の一例である。
【図3】本発明のフリップフロップの動作を示すタイミング図である。
【図4】本発明のフリップフロップが複数接続されてなるシフトレジスタの回路図である。
【図5】従来のフリップフロップの回路図である。
【図6】従来のシフトレジスタの回路図である。
【符号の説明】
1 NMOSトランジスタ
2 第1のインバーター
3 NMOSトランジスタ
4 第2のインバーター
5 ラッチ素子
6 ラッチ素子
Claims (5)
- データ入力端子が第1のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第1のスイッチ素子のもう片方の端子が第1のインバーター素子の入力端子に入力し、
前記第1のインバーター素子の出力が、第2のスイッチ素子の片方の端子に入力し、前記第2のスイッチ素子のもう片方の端子が第2のインバーター素子の入力端子に入力し、前記第2のインバーター素子の出力がデータ出力端子となることを特徴とするフリップフロップ。 - 前記第1のインバーター素子の出力が、第1のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第1のMOSトランジスタのドレインが、前記第1のインバーター素子の入力端子に入力し、
前記第2のインバーター素子の出力が、第2のMOSトランジスタのゲート端子に入力し、前記第2のMOSトランジスタのドレインが、前記第2のインバーター素子の入力端子に入力することを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。 - 前記第1のスイッチ素子は第1のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第1のNMOSトランジスタのゲートには、第1の制御信号(CX)が入力し、前記第2のスイッチ素子は第2のNMOSトランジスタのみで構成され、前記第2のNMOSトランジスタのゲートには、第2の制御信号(C)が入力することを特徴とする請求項1又は2に記載のフリップフロップ。
- 待機状態において、前記第1の制御信号(CX)と前記第2の制御信号(C)が共にHIGH状態であることを特徴とする請求項3に記載のフリップフロップの動作方法。
- 第1の制御信号(CX)を伝送する第1の共通信号線と、第2の制御信号(C)を伝送する第2の共通信号線によって、請求項3に記載のフリップフロップを接続して構成されることを特徴とするシフトレジスタ。
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JP2002210920A JP2004056454A (ja) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | フリップフロップとシフトレジスタ及びその動作方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002210920A JP2004056454A (ja) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | フリップフロップとシフトレジスタ及びその動作方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002210920A Pending JP2004056454A (ja) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | フリップフロップとシフトレジスタ及びその動作方法 |
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KR100624115B1 (ko) * | 2005-08-16 | 2006-09-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기전계발광장치의 발광제어 구동장치 |
CN102215034B (zh) * | 2010-04-12 | 2014-08-20 | 联发科技股份有限公司 | 触发器 |
US8471618B2 (en) * | 2010-04-12 | 2013-06-25 | Mediatek Inc. | Flip-flop for low swing clock signal |
Family Cites Families (5)
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JP3606543B2 (ja) * | 1998-09-02 | 2005-01-05 | ローム株式会社 | 強誘電体を用いた順序回路およびこれを用いた半導体装置 |
US20020000858A1 (en) * | 1999-10-14 | 2002-01-03 | Shih-Lien L. Lu | Flip-flop circuit |
JP2002208841A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Seiko Instruments Inc | ダイナミックフリップフロップ |
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2002
- 2002-07-19 JP JP2002210920A patent/JP2004056454A/ja active Pending
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2003
- 2003-07-09 US US10/616,384 patent/US20040051575A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-18 CN CNA031545084A patent/CN1482738A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN1482738A (zh) | 2004-03-17 |
US20040051575A1 (en) | 2004-03-18 |
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